铅锌冶炼企业雨水处理与应用

1、铅锌冶炼企业雨水处理与应用通过对厂区初期雨水的研究，提出雨水利用设想。项目实施后每年可回收利用雨水85万m3,减少随雨水外排的重金属锌137kg/a、铅550kg/a，水质符合污水综合排放标准 (GB8978-96) 要求,具有良好的环保效益和经济效益,符合清洁生产要求。文丨杨跃红李国江谢益民雨水根据水质不同,分为初期雨水和中后期雨水。初期雨水是指降水送小水库贮存,逐步返回生产系统回用。本文介绍曲靖分公 司采用新型“螯合沉淀法过滤”的处理工艺来实现铅锌冶炼企业 初期雨水的处理与应用。系统划分为三个区域： 区域一：收集了铅、锌净化区域,石灰制乳区域,沸腾炉区 域,镉工段区域,部分熔铸车间及锌精矿

2、仓区域雨水,收集的初期 雨水量约为 2400m3。区域二：收集了公司办公楼、食堂区域和部分开关站区域雨 水,收集的初期雨水量约为 800m3。区域三：收集了部分成品库区域和阴阳极板区域雨水,收集的 初期雨水量约为 1600m3。利用15mm降雨量进行校核，最终确定厂东区初期雨水的收集 量为 4800m33.2 雨水收集池容积的确定 3.2.1 厂东区雨水收集容积厂东区经过暴雨强度公式核算初期雨水收集总量约为 4800m3，根据厂东区雨水收集管网的布置形式，在最大限度地运用已有管网 的前提下及业主对设计方的建议和要求，将厂东区雨水收集形式化 分为两部分，第一部分是容积为表 1 初期雨水设计进水水

3、质 mg/l（pH 值除外 ）初期雨水水质总镉总锌总铅总砷硬度 pH 值设计进水水质5.050105.050069雨初期或降雨量w 15mm的雨水，初期雨水的污染程度较高， 通常超过了普通城市污水的污染程度。曲靖是一个缺水型城市，年平均降雨 150 天，年平均降水量1008mm， 69 月为雨季，降雨量占全年的 70%。云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖分公司位于曲靖市的西北远 郊，是云南冶金集团总公司为尽快把铅、锌矿产资源优势转化为经 济优势，按照“分散采矿、定点选矿、集中冶炼”，提高产业集中 度，提升工艺技术和装备水平的思路，把世界先进工艺技术的引进 与自有专利技术的研发应用相结合，把科技创新和

4、管理创新相结 合，形成新的环保节能生产工艺而实施的“十五”重点技改项目。 曲靖分公司厂区地处水环境敏感的珠江源头，是珠江流域西江水系 南盘江支流。厂区附近的白石江枯水期断流，丰水期流量较小，是 曲靖市规划的主要景观河流，环境容量很小。曲靖分公司厂区汇水面积为 62.4 公顷，年可回收利用雨水 85 万 m3 ，初期雨水水质如表 1 所示。可见，如果将厂区降雨雨水收集 池收集后，分质回用，即部分在收集池初步沉淀后，直接回用，部 分经新建雨水处理站处理后，送高位回用水池回用，多余的处理合 格雨水收集系统设计1 概述 曲靖分公司生产厂区分为火法和湿法两大系统，火法炼铅，湿 法炼锌。火法生产区域，不可

5、避免地存在一些粉尘富集于厂区地 面、房屋和设备上；湿法生产区域的管道、槽、桶、缸、泵等也可 能存在跑、冒、滴、漏现象，火法灰尘、矿尘及湿法液滴等原因造 成地面、雨水沟道中积有一定的污染物，在降雨初期随雨水进入沟 道系统，形成微污染雨水。矿仓、收尘等火法生产区域及湿法冶炼 等稍重污染区，其初期雨水水质特点是 pH 值合格，重金属污染物含 量基本达标，个别因子可能会超过标准限值，总盐含量较高，硬度 和悬浮物较高。 2 雨水收集总量的确定按暴雨强度计算公式进行计算分析计算（具体过程略），得出 结论：参数降雨重现期取 1 年，参数地面汇流时间取 15分钟，刚好 满足经验值 15mm 计算的降雨量。3

6、雨水收集量及雨水收集池容积的确定 3.1 初期雨水收集量的 计算厂东区根据管网的现状将雨水收集2013年 第 11期 世界有色金属39之后通过回用水泵提升至厂区生产消防水池供生产用。多介质 过滤器间设置压力差进行反冲洗，反冲洗水源采用回用水池的滤后 水，反冲洗出水排至厂南收集池。过滤器的反冲洗由设备自带控制 器自动完成，工艺流程见图 3。经初期雨水处理站处理后的出水水质达到工业循环冷却水处 理设计规范图 1 雨水回用处理工艺流程图5000x 1900X 3100mm,设置GL高链式格栅除污机 GL-1500, N=3.5kW，格栅宽度 20mm。调节池为钢筋砼结构，总池体尺寸为 55000x

7、20000x6500mm,有效水深为4700mm,总有效容积为4600m3。根据汇集雨 水量不同，分两格，一格尺寸为 25000X20000X 6500mm，有效容 积为2100m3,有效水深为4700mm和右边一格尺寸 30000X 20000 x 6500mm,有效容积为2500m3，有效水深为4700mm。2 设立雨水收集和斜板沉淀池钢筋砼结构,初期雨水收集池池体尺寸为： 35000x 30000x 6000mm,有效水深为4500mm,总有效容积为3800m3;斜板沉淀池 池体尺寸为24000x 15000X6000mm,有效水深为4500mm,总有 效容积为1000m3,初期雨水先经

8、斜板沉淀池沉淀后再进入雨水收集 池中。在斜板沉淀池进水槽处设置电动和手动启闭机DQ-45及SYZ型 圆闸门，待收集池中水处理完后再启动启闭机打开闸门将斜板沉淀 池中的水放空至收集池中。斜板沉淀池内采用 XBM-14 型桁架式吸泥机， N=2.0kW。 在收集池中设置污水提升泵将收集的初期雨水输送至厂南区雨 水处理站中进行统一处理，该提升泵选用 QW75-27-9.5 型潜水污水 泵 2 台 （一用一备 ），N=9.5kW， H=27m。Q=75m3/h，厂东区污泥直接通过设置在厂东雨（GB50050-2007的回用要求。3污泥浓缩脱水工艺 一、二段浓密池的污泥通过排泥泵排至污泥浓缩池进行浓缩。

9、 上清液通过排水沟排至厂南收集池 , 由污泥浓缩池排泥泵送至厢式 压滤机进行脱水，滤后水通过排水沟排至厂南收集池，干污泥进入 贮泥坑，运至渣场综合利用，工艺流程如图 4 所示。1000m3 的斜板沉淀池，第二部分是容积为 3800m3 的雨水收集 池。 3.2.2 厂西区雨水收集容积厂西区雨水收集后汇集至厂南区新征地。 厂西区经过暴雨强度公式核算初期根据雨水收雨水收集总量约 为 4600m3，集形式将雨水收集池划分为两格，每个容积分别为 2100m3 和 2500m3。全厂经过暴雨强度公式核算初期雨水收集总量约为 9400m3。 主要处理单元的技术应用1 设立雨水分流井和雨水格栅井及调节池设置

10、雨水分流井1座，采用钢筋砼结构，井体尺寸为：2500X 2500X 3100mm,设置电动和手动启闭机 DQ-45及SYZ型圆闸门， 待收集池内水位到达最高时启动启闭机关闭闸门。设置雨水格栅井 1 座,采用钢筋砼结构,井体尺寸为： 雨水回用处理工艺1 重金属沉淀工艺 废水收集池收集的废水通过原水泵进入一或二段混合反应池, 在反应池第一格加入NaOH溶液将废水pH值调至8.0以上，在反应 池第二格加入重金属捕集剂（DTCR，与废水中的重金属离子及砷 形成螯合难溶性盐，在第三格加入聚合氯化铝和PAC使得废水中难溶性氢氧化物和重金属螯合物形成絮体,之后进入一段（二段）浓 密池进行固液分离,底泥进入污

11、泥浓缩脱水工艺处理,上清液经过 浓硫酸调节pH值至69后进入中间水池，工艺流程如图2所示。2 多介质过滤工艺 经过重金属沉淀工艺处理后的废水进入中间水池,通过过滤提 升泵提升进入多介质过滤器进一步去除水中的悬浮物及微溶物,过 滤出水进入回用水池,图2 重金属沉淀工艺流程图图3 多介质过滤器工艺流程图40世界有色金属 2013 年 第 11 期度为300mm,有效水深为4200mm。Na(0H)2溶液投入中和槽进口，雨水在中和槽停留 15分钟，内 设pH测定仪1台，根据雨水的pH值控制加药装置投加Na(0H)2中 和剂。内设RS-24型号搅拌机1台，搅拌转速6090rpm。DTCR溶液投入快速搅

12、拌反应槽进图 4 污泥浓缩脱水工艺流程图 贮存，待高位生产水池需要补水时再补入。同时，由于后期雨 水水质较好，也通过分流井进入小水库贮存。 5 设置雨水回用储槽5.1 硫酸车间烟气净化系统动力波补水回用贮槽 该用水点对水质要求不高，厂东区雨水收集池雨水不经雨水处理站处理可直接回用，但为确保供水稳定，就地建设一座雨水回用 贮槽，雨水从厂东区雨水收集池泵至贮槽，再补入生产系统。回用 贮槽容积为300m3，设计尺寸ID=9000mm, H=5000mm。选用KOW80/160-7.5/2 型泵 1 台， H=20m， N=7.5kW。 Q=50m3/h，5.2 锌冶炼浸出调浆补水回用贮槽 该用水点对

13、水质要求不高，厂东区雨水收集池雨水不经雨水处理站处理可直接回用，但为确保供水稳定，就地建设一座雨水回用 贮槽，雨水从厂东区雨水收集池泵至贮槽，再补入生产系统。回用 贮槽容积为750m3，设计尺寸ID=10000mm, H=10000mm。选用KOW80/160-7.5/2 型泵 1 台， H=20m， N=7.5kW。 Q=50m3/h， 6 经 济效益本项目建成后，初期雨水水质符合铅、锌工业污染物排放标准(GB25466-2010中表2水质标准，如表2所示。单位雨水处理成 本如表 3 所示。项目实施后，年处理回收雨水达到节约了等量的新水，节约生了 85 万 m3，产成本 144.5万元。同时

14、，减少了 85 万减少随雨水外排的 m3 微污染雨水外排，重金属锌137kg/a、铅550kg/a,具有良好的环保效益和经济效益，符合清洁生产要求。口，雨水在快速搅拌反应槽停留 20 分钟，内设RS-24型号搅拌机1台，搅拌转速6090rpm。PAC溶液投入慢速搅拌反应槽进口，雨水在慢速搅拌反应槽停 留20分钟，内设RPP-24型号搅拌机1台，搅拌转速2040rpm。4 设置高位生产回用水池为了便于处理后的雨水回用，在厂区北面高位水池区域生活水池和生产消防水池处，增设 2 个 3000m3 的雨水回用池，雨水处理 站处理后的回用水经新建水池回用于生产系统。回用水池采用钢筋砼结构，设计尺寸：ID

15、28000X 5000mm。对厂南小水库的边坡进行加固、清淤，并设置闸门，作为生产水的备用水源和景观水库，可存水约 3万m3。厂西区初期雨水经雨水收集池收集，送入雨水处理站处理，处理后的雨水可泵入高位生 产水池补水，也可泵入小水库体保水收集池旁的XAZ60/800-UK型厢式压滤机1台，进行压滤处 理。3 设置雨水处理中和槽、快速搅拌反应槽、慢速搅拌反应槽及 浓密机中和 15 分钟，快速搅拌反应 20分钟，慢速搅拌反应 20 分钟， 中和槽、快混反应槽和慢混反应槽合建。每座中和槽池体尺寸为 3500X 3500X4500mm;槽护层高度为300mm,有效水深为4200mm;快速搅拌反应槽池体尺寸为4000X4000x4500mm;槽体保护层高度为 300mm,有效水深为4200mm;慢速搅拌反应槽池体尺寸为 4000x 4000X4500m m;槽体保护层高表 2 初期雨水出水水质mg/l（pH 值除外 ）总镉w 0.1mg/l 总锌w 2.0mg/ISS< 70mg/l总铅w 1.0mg/lpH 值：6.09.0 氟化物w 10mg/l表 3 平均回用水直接运行成本计算表项目名称氢氧化钠辅助材料硫酸亚铁PAC（碱式氧化铝）重金属捕集剂合计动力消耗工资总额电工资及福利费用直接运行成本0.5538000 元/人 a1